Försök om logik och anslutningsresiliens med mssql-python

Tillfälliga fel är tillfälliga fel som kan uppstå vid anslutning till SQL Server och Azure SQL via mssql-python-drivrutinen. Dessa fel löser sig ofta av sig själva:

• Tillfälliga avbrott i nätverksanslutningen.
• Serverresursbegränsningar.
• Azure SQL-begränsning.
• Failover-händelser.

Implementering av återförsökslogik förbättrar applikationens tillförlitlighet, särskilt för molnbaserade databaser.

Använd inte återförsök för att dölja konfigurations- eller kodfel. En saknad databas, dåliga inloggningsuppgifter eller en uttömd anslutningspool behöver en fix, inte ett nytt försök.

Identifiera övergående fel

mssql-python visar inte SQL Server-motorns felnummer som ett attribut på undantag. Istället mappar drivrutinen SQLSTATE-koder till en fast uppsättning PEP 249-undantagsunderklasser (OperationalError, ProgrammingError, och så vidare) och till standardiserad engelsk text i attributet driver_error . Använd den kombinationen som grund för övergående klassificering.

Tillförlitliga transientsignaler

Följande SQLSTATE-värden visas som OperationalError och indikerar ett villkor värt att försöka igen. Den högra kolumnen visar den exakta text som driver_error drivrutinen har angett:

SQLSTATE	driver_error text	Tillstånd
HYT00	Timeout expired	Timeout på statement-nivå.
HYT01	Connection timeout expired	Tidsgräns för anslutning.
08001	Client unable to establish connection	Kunde inte öppna en anslutning.
08S01	Communication link failure	Nätverksavbrott, serveråterställning, TCP-fel.
08007	Connection failure during transaction	Anslutningen bröts under transaktionen.
40001	Serialization failure	Dödlägesoffer.
40003	Statement completion unknown	Obestämt transaktionstillstånd.

import mssql_python


TRANSIENT_DRIVER_ERRORS = frozenset({
    "Timeout expired",
    "Connection timeout expired",
    "Client unable to establish connection",
    "Communication link failure",
    "Connection failure during transaction",
    "Serialization failure",
    "Statement completion unknown",
})


def is_transient_error(error: BaseException) -> bool:
    """Return True if the exception represents a retryable transient failure.

    Classification is based on the driver's PEP 249 exception subclass and
    on the standardized `driver_error` text that mssql-python sets from
    the SQLSTATE returned by the server.
    """
    if isinstance(error, mssql_python.OperationalError):
        return getattr(error, "driver_error", "") in TRANSIENT_DRIVER_ERRORS
    return False

Azure SQL-begränsning (i möjligaste mån)

Azure SQL-begränsningsfel (40197, 40501, 40613, 49918, 49919, 49920 och relaterade koder) returneras vanligtvis med SQLSTATE 42000, vilket mssql-python mappar till ProgrammingError. Motorns felnummer visas inte som ett attribut, så den enda signalen är servermeddelandetexten i attributet ddbc_error .

Om din arbetsbelastning körs mot Azure SQL och du behöver försöka med throttling igen, skanna ddbc_error efter det kända talet. Detta är bästa ansträngning eftersom formatet på serversidans text inte är ett stabilt kontrakt:

import re

# Azure SQL throttling and reconfiguration error numbers.
AZURE_THROTTLING_ERRORS = frozenset({
    40197, 40501, 40540, 40613, 40680, 49918, 49919, 49920, 10928, 10929,
})

_ERROR_NUMBER_RE = re.compile(r"\b(?:Error|Msg)\s+(\d+)\b")


def is_azure_throttling(error: BaseException) -> bool:
    """Best-effort detection of Azure SQL throttling in ProgrammingError text."""
    if not isinstance(error, mssql_python.ProgrammingError):
        return False
    ddbc_text = getattr(error, "ddbc_error", "") or ""
    return any(int(m) in AZURE_THROTTLING_ERRORS for m in _ERROR_NUMBER_RE.findall(ddbc_text))


def is_retryable(error: BaseException) -> bool:
    return is_transient_error(error) or is_azure_throttling(error)

Vad du inte ska försöka igen

Exempel på fel som bör misslyckas snabbt istället för att försöka igen inkluderar ogiltiga inloggningsuppgifter (OperationalError med drivrutinstext Invalid authorization specification), en saknad eller otillgänglig databas, syntaxfel (ProgrammingError), saknade objekt och uttömning av anslutningspoolen. Funktionen is_transient_error ovan utesluter alla dessa genom konstruktion.

Grundläggande återprovsdekoratör

Enkel omprövning med fast fördröjning

En dekoratör som försöker köra den omslutna funktionen igen ett fast antal gånger med konstant fördröjning:

import time
import functools
import mssql_python

def retry_on_failure(max_retries: int = 3, delay: float = 1.0):
    """Decorator to retry database operations on transient failures."""
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_exception = None
            for attempt in range(max_retries + 1):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except mssql_python.Error as e:
                    last_exception = e
                    if not is_transient_error(e) or attempt == max_retries:
                        raise
                    print(f"Attempt {attempt + 1} failed: {e}. Retrying in {delay}s...")
                    time.sleep(delay)
            raise last_exception
        return wrapper
    return decorator

# Usage
@retry_on_failure(max_retries=3, delay=2.0)
def get_user(cursor, user_id: int):
    cursor.execute("SELECT * FROM Person.Person WHERE BusinessEntityID = %(id)s", {"id": user_id})
    return cursor.fetchone()

Exponentiell avbackning

Öka fördröjningen mellan omförsök exponentiellt med valfri slumpvariation för att fördela samtidiga omförsök:

import time
import random

def retry_with_backoff(max_retries: int = 5, 
                       base_delay: float = 1.0,
                       max_delay: float = 30.0,
                       jitter: bool = True):
    """Retry with exponential backoff and optional jitter."""
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_exception = None
            for attempt in range(max_retries + 1):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except mssql_python.Error as e:
                    last_exception = e
                    if not is_transient_error(e) or attempt == max_retries:
                        raise
                    
                    # Calculate delay with exponential backoff
                    delay = min(base_delay * (2 ** attempt), max_delay)
                    if jitter:
                        delay = delay * (0.5 + random.random())
                    
                    print(f"Attempt {attempt + 1} failed. Retrying in {delay:.2f}s...")
                    time.sleep(delay)
            raise last_exception
        return wrapper
    return decorator

@retry_with_backoff(max_retries=5, base_delay=1.0, max_delay=30.0)
def execute_query(cursor, query: str, params: dict):
    cursor.execute(query, params)
    return cursor.fetchall()

Klass för återförsök vid anslutning

Resilient anslutningshanterare

En anslutningswrapper som hanterar både omprövning och automatisk återanslutning:

import mssql_python
import time
import logging

# This example uses is_transient_error from the "Identify transient errors"
# section earlier in this article. Include that helper in your module.

# Configure logging so the retry and reconnect messages are visible
logging.basicConfig(level=logging.INFO)

class ResilientConnection:
    """Connection wrapper with automatic retry and reconnection."""
    
    def __init__(self, connection_string: str, max_retries: int = 5,
                 base_delay: float = 1.0, max_delay: float = 60.0):
        self.connection_string = connection_string
        self.max_retries = max_retries
        self.base_delay = base_delay
        self.max_delay = max_delay
        self._conn = None
        self._logger = logging.getLogger(__name__)
    
    def _connect(self) -> mssql_python.Connection:
        """Establish connection with retry logic."""
        last_exception = None
        
        for attempt in range(self.max_retries + 1):
            try:
                self._logger.debug(f"Connection attempt {attempt + 1}")
                return mssql_python.connect(self.connection_string)
            except mssql_python.Error as e:
                last_exception = e
                if not is_transient_error(e) or attempt == self.max_retries:
                    self._logger.error(f"Connection failed: {e}")
                    raise
                
                delay = min(self.base_delay * (2 ** attempt), self.max_delay)
                self._logger.warning(f"Connection attempt {attempt + 1} failed. "
                                   f"Retrying in {delay:.1f}s...")
                time.sleep(delay)
        
        raise last_exception
    
    @property
    def connection(self) -> mssql_python.Connection:
        """Get or create connection."""
        if self._conn is None:
            self._conn = self._connect()
        return self._conn
    
    def execute(self, query: str, params: dict = None):
        """Execute query with automatic retry and reconnection."""
        return self._execute_with_retry(
            lambda c: self._do_execute(c, query, params)
        )
    
    def _do_execute(self, cursor, query: str, params: dict):
        cursor.execute(query, params or {})
        return cursor.fetchall()
    
    def _execute_with_retry(self, operation):
        """Execute an operation with retry logic."""
        last_exception = None
        
        for attempt in range(self.max_retries + 1):
            try:
                cursor = self.connection.cursor()
                return operation(cursor)
            except mssql_python.Error as e:
                last_exception = e
                
                if not is_transient_error(e):
                    raise
                
                if attempt == self.max_retries:
                    raise
                
                # Try to reconnect
                self._logger.warning(f"Operation failed. Reconnecting...")
                self._close()
                
                delay = min(self.base_delay * (2 ** attempt), self.max_delay)
                time.sleep(delay)
        
        raise last_exception
    
    def _close(self):
        """Close connection."""
        if self._conn:
            try:
                self._conn.close()
            except:
                pass
            self._conn = None
    
    def close(self):
        """Public close method."""
        self._close()
    
    def __enter__(self):
        return self
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.close()
        return False

# Usage
with ResilientConnection(connection_string) as db:
    users = db.execute("SELECT * FROM Person.Person WHERE EmailPromotion = %(promo)s", 
                       {"promo": 1})
    print(f"Retrieved {len(users)} rows")

Azure SQL-specifik hantering

Hantera Azure-begränsning

Azure SQL-throttling-fel kräver längre fördröjningar och fler försök än standard transientfel. Återanvändning is_azure_throttling från Identifiera tillfälliga fel:

def execute_with_throttle_handling(cursor, query: str, params: dict,
                                   max_retries: int = 10,
                                   base_delay: float = 5.0):
    """Execute with extended retry for Azure SQL throttling."""
    for attempt in range(max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            if is_azure_throttling(e):
                if attempt < max_retries:
                    # Longer delays for throttling
                    delay = base_delay * (2 ** min(attempt, 4))  # Cap at 80s
                    print(f"Throttled. Waiting {delay}s before retry...")
                    time.sleep(delay)
                    continue
            raise

Hantera övergång

Återanslut och försök igen när Azure SQL eller tillgänglighetsgruppens failover avbryter en anslutning:

def execute_with_failover_retry(connect, query: str, params: dict,
                                max_retries: int = 3,
                                recovery_delay: float = 10.0):
    """Reconnect and retry during Azure SQL failover scenarios."""
    failover_numbers = frozenset({40613, 40197, 40540})
    last_exception = None

    for attempt in range(max_retries + 1):
        conn = None
        try:
            conn = connect()
            cursor = conn.cursor()
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            last_exception = e

            # Failover surfaces either as a transient OperationalError or as
            # a ProgrammingError whose ddbc_error text contains the engine
            # error number. Treat both as recoverable.
            ddbc_text = getattr(e, "ddbc_error", "") or ""
            is_failover = is_transient_error(e) or any(
                int(m) in failover_numbers for m in _ERROR_NUMBER_RE.findall(ddbc_text)
            )

            if is_failover and attempt < max_retries:
                print(f"Failover detected. Reconnecting in {recovery_delay}s...")
                if conn is not None:
                    try:
                        conn.close()
                    except mssql_python.Error:
                        pass
                time.sleep(recovery_delay)
                continue
            raise

    raise last_exception


# Usage
connection_string = (
    "Server=tcp:<server>.database.windows.net,1433;"
    "Database=AdventureWorks2022;"
    "Authentication=ActiveDirectoryDefault;"
    "Encrypt=yes;TrustServerCertificate=no"
)

rows = execute_with_failover_retry(
    lambda: mssql_python.connect(connection_string),
    "SELECT TOP 10 ProductID, Name FROM Production.Product WHERE Color = %(color)s",
    {"color": "Silver"}
)

Hantering av deadlock

Omprövning vid deadlock

Deadlocks (fel 1205) är transienta. Försök igen med en kort slumpmässig fördröjning för att bryta deadlock-cykeln. Att försöka igen hanterar det omedelbara felet, men återkommande deadlocks indikerar ett designproblem som du bör undersöka på serversidan. För vägledning om hur man analyserar och löser grundorsaken, se Deadlock-fel.

def execute_with_deadlock_retry(cursor, query: str, params: dict,
                                max_retries: int = 3):
    """Automatically retry deadlocked transactions.

    Deadlocks (SQL Server error 1205) surface as OperationalError with
    driver_error == "Serialization failure" (SQLSTATE 40001).
    """
    for attempt in range(max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.OperationalError as e:
            if getattr(e, "driver_error", "") == "Serialization failure":
                if attempt < max_retries:
                    delay = random.uniform(0.1, 0.5) * (attempt + 1)
                    print(f"Deadlock detected. Retry {attempt + 1} in {delay:.2f}s")
                    time.sleep(delay)
                    continue
            raise

# Usage in transaction
conn.autocommit = False
try:
    cursor = conn.cursor()
    rows = execute_with_deadlock_retry(
        cursor,
        "SELECT TOP 5 Name, ListPrice FROM Production.Product WHERE ListPrice > %(price)s",
        {"price": 100}
    )
    conn.commit()
except Exception:
    conn.rollback()
    raise

Strukturerad omprövning med konfiguration

Principklass för återförsök

Kapsla in omprovkonfiguration i en dataklass för återanvändning över olika operationer:

from dataclasses import dataclass, field
from typing import FrozenSet
import time
import random

# This example uses TRANSIENT_DRIVER_ERRORS from the "Identify transient errors"
# section earlier in this article. Include that allowlist in your module.

@dataclass
class RetryPolicy:
    """Configuration for retry behavior."""
    max_retries: int = 3
    base_delay: float = 1.0
    max_delay: float = 30.0
    exponential_base: float = 2.0
    jitter: bool = True
    transient_driver_errors: FrozenSet[str] = field(default_factory=lambda: TRANSIENT_DRIVER_ERRORS)

    def get_delay(self, attempt: int) -> float:
        """Calculate delay for given attempt number."""
        delay = min(
            self.base_delay * (self.exponential_base ** attempt),
            self.max_delay,
        )
        if self.jitter:
            delay *= (0.5 + random.random())
        return delay

    def should_retry(self, error: BaseException, attempt: int) -> bool:
        """Determine if operation should be retried."""
        if attempt >= self.max_retries:
            return False
        if isinstance(error, mssql_python.OperationalError):
            return getattr(error, "driver_error", "") in self.transient_driver_errors
        return False

def execute_with_policy(cursor, query: str, params: dict,
                        policy: RetryPolicy = None):
    """Execute query with configurable retry policy."""
    policy = policy or RetryPolicy()
    last_exception = None

    for attempt in range(policy.max_retries + 1):
        try:
            cursor.execute(query, params)
            return cursor.fetchall()
        except mssql_python.Error as e:
            last_exception = e
            if not policy.should_retry(e, attempt):
                raise

            delay = policy.get_delay(attempt)
            time.sleep(delay)

    raise last_exception

# Usage with custom policy
aggressive_retry = RetryPolicy(max_retries=10, base_delay=0.5, max_delay=60.0)
conservative_retry = RetryPolicy(max_retries=2, base_delay=5.0, max_delay=10.0)

results = execute_with_policy(cursor, query, params, aggressive_retry)

Kretsbrytarmönster

Förhindra kaskadfel genom att spåra på varandra följande fel och tillfälligt blockera samtal när en tröskel nås:

import time
from enum import Enum
from threading import Lock

class CircuitState(Enum):
    CLOSED = "closed"      # Normal operation
    OPEN = "open"          # Failing, reject all calls
    HALF_OPEN = "half_open"  # Testing if service recovered

class CircuitBreaker:
    """Circuit breaker to prevent cascading failures."""
    
    def __init__(self, failure_threshold: int = 5,
                 recovery_timeout: float = 30.0):
        self.failure_threshold = failure_threshold
        self.recovery_timeout = recovery_timeout
        self.state = CircuitState.CLOSED
        self.failure_count = 0
        self.last_failure_time = None
        self._lock = Lock()
    
    def can_execute(self) -> bool:
        """Check if circuit allows execution."""
        with self._lock:
            if self.state == CircuitState.CLOSED:
                return True
            
            if self.state == CircuitState.OPEN:
                # Check if recovery timeout has passed
                if time.time() - self.last_failure_time > self.recovery_timeout:
                    self.state = CircuitState.HALF_OPEN
                    return True
                return False
            
            # HALF_OPEN: allow one test request
            return True
    
    def record_success(self):
        """Record successful operation."""
        with self._lock:
            self.failure_count = 0
            self.state = CircuitState.CLOSED
    
    def record_failure(self):
        """Record failed operation."""
        with self._lock:
            self.failure_count += 1
            self.last_failure_time = time.time()
            
            if self.failure_count >= self.failure_threshold:
                self.state = CircuitState.OPEN

# Usage
circuit = CircuitBreaker(failure_threshold=5, recovery_timeout=30.0)

def execute_with_circuit_breaker(cursor, query: str, params: dict):
    if not circuit.can_execute():
        raise Exception("Circuit breaker is open")
    
    try:
        cursor.execute(query, params)
        result = cursor.fetchall()
        circuit.record_success()
        return result
    except mssql_python.Error as e:
        if is_transient_error(e):
            circuit.record_failure()
        raise

Relaterat innehåll

• Felhantering
• Anslutningspoolning
• Felsökning
• Azure SQL-anslutningsåterhämtning

Försök inte igen vid konfigurationsfel

Inte alla fel är övergående. Att försöka om en konfigurations- eller kodningsfel slösar tid och kan dölja det verkliga problemet. Försök bara igen vid fel som kan lösa sig själva. Eftersom mssql-python inte exponerar motorfelnumret som ett attribut, klassificera efter undantagsunderklass plus texten driver_error .

Försök aldrig om dessa (fixa koden eller konfigurationen istället):

Tillstånd	Undantagstyp	driver_error text	Reparera
Ogiltigt objektnamn (motor 208)	ProgrammingError	Base table or view not found	Tabellen finns inte. Fixa frågan eller skapa tabellen.
Ogiltigt kolumnnamn (motor 207)	ProgrammingError	Column not found	Kolumnen existerar inte. Kolla schemat.
Felaktig syntax (motor 102)	ProgrammingError	Syntax error or access violation	Åtgärda frågan.
Inloggning misslyckades (motor 18456)	OperationalError	Invalid authorization specification	Fel behörighet. Åtgärda anslutningssträngen.
Kan inte öppna databasen (motor 4060)	OperationalError	Server rejected the connection	Databasen finns inte eller är inte tillgänglig för inloggningen. Fixa målet eller behörigheterna.
Uttömning av anslutningspoolen	OperationalError	(varierar)	Öka poolkapaciteten, släpp anslutningar snabbt eller minska samtidighet.
ConnectionStringParseError	Fristående	n/a	Stavfel i nyckelordet i anslutningssträngen. Fixa snöret.
Ej stödd funktion	NotSupportedError	Optional feature not implemented	Använd en alternativ metod.

Försök alltid om dessa (de löser sig av sig själva):

Tillstånd	Undantagstyp	driver_error text
Utdragstidsgräns	OperationalError	Timeout expired
Tidsgräns för anslutning	OperationalError	Connection timeout expired
Kunde inte öppna anslutningen	OperationalError	Client unable to establish connection
Nätverksnedsläpp	OperationalError	Communication link failure
Anslutningen avbruten mitt i transaktionen	OperationalError	Connection failure during transaction
Dödlägesoffer (motor 1205)	OperationalError	Serialization failure
Indeterminärt transaktionstillstånd	OperationalError	Statement completion unknown
Azure SQL throttling (40197, 40501, 40613, 49918–49920)	ProgrammingError	Syntax error or access violation (motornummer finns endast i ddbc_error; använd is_azure_throttling)